Der Mensch ist möglicherweise die einzige Spezies, von der bekannt ist, dass sie Müll in den Weltraum werfen kann. Dieser Satz ist nicht "Versailles" und sogar ein Hinweis auf Hilflosigkeit.
Wir sind noch weit davon entfernt, Hausmüll kostengünstig in den Weltraum zu schicken. Der im obigen Satz erwähnte Müll bezieht sich auf "verlassene oder beschädigte Satelliten und Trümmer". Es gibt immer mehr von ihnen, die sich leise um die Erde drehen. Wird ein wahres "Netz".
Wenn Menschen auf das weiter entfernte Weltraumzeitalter blicken, kann man sagen, dass das Problem von Weltraummüll und Hausmüll gleichermaßen ernst ist. Der einzige Unterschied besteht darin, ob der Müll die Stadt oder die Erde umgibt.
Laut Wissenschaftlern sind die Starlink-Satelliten von Musk etwa 3% gescheitert
Das Starlink-Projekt von SpaceX hat seit seiner Gründung viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, und seine Popularität hat nicht nur aufgrund der „Kühnheit“ des Plans abgenommen, sondern auch, weil erwartet wird, dass die Gesamtzahl der zu startenden Satelliten eine erstaunliche Zahl erreicht: 42.000. .
Der Grund für den Start so vieler Satelliten ist, dass Starlink plant, ein weltweites Satellitennetzwerk aufzubauen, um den Nutzern auf der Erde Breitbanddienste bereitzustellen und die Netzwerkprobleme in abgelegenen Gebieten und speziellen Gebieten der natürlichen Umgebung – in dünn besiedelten Gebieten – bis zu einem gewissen Grad zu lösen Oder wenn Menschen nicht erreichbar sind, ist es nicht sehr wirtschaftlich, Basisstationen einzurichten, die von Zeit zu Zeit von Menschen gewartet werden müssen.
Nach Angaben des Space Debris Office (SDO) der Europäischen Weltraumorganisation befinden sich im Februar 2020 rund 5.500 Satelliten im Orbit.
Mit anderen Worten, die Gesamtzahl der Satelliten, die von nur einem Starlink-Plan gestartet wurden, beträgt mehr als das Siebenfache der Gesamtzahl der Satelliten, die sich zuvor im Orbit befanden .
Egal wie wissenschaftlich und technologisch das Wort Satellit klingt, es ist letztendlich immer noch ein großes "elektronisches Produkt", und es muss viele Tests wie Abheben und Umlaufbahnänderung durchlaufen, und Fehlfunktionen sind unvermeidlich.
▲ Bild von: NASA (Unsplash)
Jonathan McDowell, ein Astronom am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, verglich Daten von SpaceX und der US-Regierung und spekulierte, dass etwa 3% der mehr als 800 Starlink-Satelliten, die in den Himmel gestartet wurden, möglicherweise ausgefallen sind . Der Satellit "hat sich möglicherweise aufgelöst oder ist in die Atmosphäre abgestürzt, um zu brennen."
Warum gibt die niedrige Ausfallrate von 3% Anlass zur Sorge?
Der Astronom Jonathan McDowell sagte, dass eine Ausfallrate von 3% ein normales Niveau ist, während SpaceX glaubt, dass die Ausfallrate nur etwa 1% beträgt. Mit anderen Worten, SpaceX erkennt auch das Vorhandensein des Fehlers und erkennt die Tatsache an, dass der Fehler aufgetreten ist.
Bei einer Ausfallrate von 3% fallen bei 42.000 Satelliten etwa 1260 Satelliten aus. Bei einer Ausfallrate von 1% beträgt diese Zahl 420.
▲ Der Film "Roboter" zeigt die Erde in einem ausgefallenen Satelliten
Nach Angaben des Space Debris Office (SDO) der Europäischen Weltraumorganisation (Space Debris Office, SDO) wird es bis Februar 2020 etwa 3.200 ausgefallene Satelliten geben. Danach hat der Ausfall nur eines Projekts des Starlink-Projekts möglicherweise jahrzehntelang den Ausfall von Menschen erreicht. 12% -38% der Gesamtzahl der Satelliten.
Gegenwärtig bereiten sich alle Länder der Welt auf den Aufbau eines Weltraum-Internets vor, und die Anzahl der zu startenden Satelliten nimmt geometrisch zu. Einige Wissenschaftler sagen voraus, dass die Gesamtzahl der Satelliten, deren Start in Zukunft geplant ist, 100.000 überschreiten könnte. Unabhängig davon, ob die Ausfallrate 3% oder 1% beträgt, ist die Anzahl der ausgefallenen Satelliten sehr hoch.
Wenn man die Summe belässt, um über die Inzidenz zu sprechen, ist alles …
Der Weltraum ist so groß, dass er keine toten Satelliten aufnehmen kann?
Viele Leute denken, dass Satelliten klein und der Weltraum sehr groß sind. Satelliten sind nicht einmal ein Stück Sand im Weltraum. Wenn sie versagen, werden sie versagen.
In der Tat sind ausgefallene Satelliten wie Zeitbomben, die anderen Satelliten jederzeit verheerenden Schaden zufügen können.
▲ Die Hochgeschwindigkeitsabfälle im Weltraum sind extrem tödlich. Bildquelle: "Interstellar" -Film
Es gibt mehrere Schlüsselwörter: Umlaufbahn, Kollision und Trümmer. Wenn diese drei Faktoren zusammenkommen, ist ein ausgefallener Satellit ein großes Problem.
1. Satellitenbahn- und Frequenzressourcen werden knapper
Geosynchrone Orbitalpositionen sind sehr selten. In Verbindung mit der Notwendigkeit, Platz zwischen Satelliten zu halten, um Funkstörungen zu vermeiden, kann "der Raum so groß ist, dass Sie Satelliten nach Belieben quetschen können" nicht erreicht werden.
Um den Mangel an Orbitalressourcen zu verringern, wird die ITU Satellitenorbitalpositionen basierend auf mehreren Faktoren wie dem Gebietsgebiet und der Bevölkerung jedes Landes zuweisen. Genau wie die aktuellen Kennzeichen in erstklassigen Städten gibt es nur so viele Straßen. Der menschliche Wettbewerb wird intensiver.
Ineffektive Satelliten besetzen auch Umlaufbahnen und verschwenden wertvolle Ressourcen. Laut der Beijing Daily ist der Grund, warum Chinas Beidou-Satellit "in den letzten vier Stunden gestartet" wurde, auch auf Umlaufbahn- und Frequenzressourcenfaktoren zurückzuführen.
▲ Schematische Darstellung des Beidou-Satelliten. Bild von: Offizielle Website des Beidou-Navigationssystems
Dies liegt daran, dass die ITU am 18. April 2000 die Frequenz und Umlaufbahn der von China deklarierten Navigationssatelliten genehmigte. Das Satellitennavigationssystem "Beidou" wurde in die Frequenzliste der ITU aufgenommen und erhielt offiziell den rechtlichen Status. Nach internationalen Regeln läuft die Frequenz jedoch ab, wenn sie nicht innerhalb von 7 Jahren nach der Registrierung, dh vor dem 17. April 2007, verwendet wird.
2. Fehlgeschlagene Satelliten verursachen eher Kollisionen
Satelliten, die erfolgreich gestartet wurden und sich im normalen Betrieb befinden, werden durch Signale gesteuert und können die Umlaufbahn ändern, ausweichen und Winkel anpassen. Ungültige Satelliten werden nicht mehr von Menschen gesteuert. Sie schweben aufgrund von Erdstörungen (eine Ursache) im Grunde genommen im Weltraum. Abweichung von der Umlaufbahn aufgrund der Anziehung anderer Himmelskörper oder des Einflusses anderer Faktoren.
Viele ausgefallene Satelliten werden aufgegeben, und niemand kümmert sich mehr um sie, und sie wissen nicht, wohin sie um die Erde fliegen. Dies erhöht das Risiko von Kollisionen zwischen neu gestarteten Satelliten und ausgefallenen Satelliten erheblich.
Zum Beispiel kollidierten im Dezember 2009 die dritte Stufe der von China abgefeuerten Rakete vom 4. März und der von der ehemaligen Sowjetunion im Februar 1989 abgefeuerte verlassene Satellit fast mit hoher Geschwindigkeit in 991 Kilometern Höhe über der Antarktis. Als die beiden am nächsten waren, betrug die Entfernung möglicherweise nur 12 Meter.
3. Die Trümmer nach der Kollision verursachen wiederholt die beiden oben genannten Probleme
Nach einer Kollision produziert der ausgefallene Satellit eine große Menge an Trümmern. Der größte Teil der Trümmer wird in der Umlaufbahn des ausgefallenen Satelliten verstreut und dreht sich weiterhin um die Erde. Dies wird Orbitalressourcen belegen und die Wahrscheinlichkeit einer Kollision erhöhen. Ein kleiner Teil der Trümmer wird verstreut. Geh raus und schwebe im Weltraum. Wissenschaftler haben spekuliert, dass sich Hunderte Millionen Trümmer über dem Millimeter befinden könnten.
▲ Spekulationskarte für Trümmer, erstellt von der Europäischen Weltraumorganisation
Wie mächtig sind diese Trümmer?
In einer erdnahen Umlaufbahn in einer Höhe von 300 bis 450 Kilometern kann die Geschwindigkeit von Weltraummüll 7 bis 8 Kilometer pro Sekunde erreichen. Wenn sie sich in einer geostationären Umlaufbahn in einer Höhe von 36.000 Kilometern befinden, beträgt ihre Geschwindigkeit bis zu 3 Kilometer pro Sekunde.
Wenn zwei Objekte mit einer Geschwindigkeit von 7 Kilometern pro Sekunde im Weltraum kollidieren, können Trümmer von etwa 10 cm das gesamte Raumschiff oder den gesamten Satelliten beschädigen, und Trümmer von etwa 1 cm können die Raumkapsel durchdringen, selbst wenn sie auf der Erde unauffällig sind Schmutz von ca. 1 mm kann zu Verletzungen führen.
Ein Stück Weltraummüll mit einem Gewicht von 10 Gramm trifft auf einen Satelliten, was zwei miteinander kollidierenden 100 km / h-Autos entspricht. Der Satellit kann innerhalb von 1,5 Sekunden durchdrungen oder direkt zerstört werden und gefährdet direkt die Sicherheit von Astronauten.
Die Internationale Raumstation ist das "lebende Ziel" von Satellitenabfällen. Im April 2016 erschien ein Riss mit einem Durchmesser von 7 mm auf dem Boden des Bodenbeobachtungsdecks der Internationalen Raumstation, der durch einen kleinen Trümmerschlag verursacht wurde.
▲ Stellen Sie sich die Folgen eines sofortigen Glasbruchs vor
Löse ungültige Satelliten, die meisten verlassen sich auf den Himmel
Wie können die potenziellen Gefahren ausgefallener Satelliten gelöst werden?
Die Antwort lautet: hängt hauptsächlich vom Himmel ab.
1. Abbruchgesetz
Das Wiederherstellungsrisiko ist hoch und die Kosten hoch. Das ultimative Schicksal eines ausgefallenen Satelliten besteht darin, sich weiterhin allein um die Erde zu drehen. Das einzige, was Menschen tun können, ist zu warten, bis sich der Satellit allmählich von selbst zersetzt oder langsam in die Atmosphäre fällt und ausbrennt. Der Zyklus ist im Allgemeinen lang, was Jahrzehnte dauern kann.
2. "Einäscherung" -Methode
Zu Beginn des Entwurfs des Satelliten haben einige Satelliten einen Teil der Elektrizität und des Treibstoffs reserviert und darauf gewartet, dass der Satellit kurz vor dem Ausfall steht, den verbleibenden Treibstoff entzündet und den Satelliten zur Verbrennung in die Atmosphäre gedrückt.
▲ Laut der offiziellen Website von Starlink Project wird der Satellit nach dem Ende seiner Lebensdauer das Luftantriebssystem verwenden, um die Umlaufbahn zu verlassen
Der Satellit ist jedoch ein präzises Instrument, und der Innenraum ist groß und klein. Die scheinbar einfache Operation "Hintertür verlassen" kann Probleme wie erhöhte Kosten oder erhöhte Risiken verursachen. Daher haben viele Satelliten dieses Design nicht.
3. Weltraumbestattung
Einige Satelliten sind Satelliten mit mittlerer bis hoher Umlaufbahn, die zu weit von der Erdatmosphäre entfernt sind und schließlich anstelle der Atmosphäre in den Weltraum geschoben werden.
Da der für allgemeine Satelliten reservierte Treibstoff jedoch sehr klein ist, reicht es nicht aus, einem ausgefallenen Satelliten zu erlauben, in die Tiefen des Weltraums zu fliegen. Er fliegt nur zu einer unwichtigen oder nicht genutzten Weltraumbahn und umgibt die Erde immer noch.
4. Aktive Reinigung
Am 25. Juni 2016 wurde Chinas "Long March VII" erfolgreich gestartet. Ein Fahrzeug zur Reinigung von Weltraummüll namens "Aolong One" betrat gemeinsam den Weltraum. Es wurde als "Weltraumfänger" bezeichnet und konnte von einem Roboterarm ergriffen werden. Satelliten und Weltraummüll wurden in die Atmosphäre gebracht und verbrannt.
Neben dem Greifen mit einem mechanischen Arm gibt es Methoden wie Jet-Netze zum Erfassen ausgefallener Satelliten und Laserschießen ausgefallener Satelliten. Man kann sagen, dass die "konservative Therapie" immer noch die Mehrheit ausmacht und es immer aktivere Behandlungsmethoden gibt.
gehen Sie geradeaus! gehen Sie geradeaus! gehen Sie geradeaus!
Der russische Wissenschaftler Tsiolkovsky sagte: "Die Erde ist die Wiege der Menschheit, aber die Menschheit kann nicht für immer in der Wiege leben."
Mit dem Fortschritt der Gesellschaft, wenn Menschen den Schutz der Wiege der Erde genießen, sind sie auch mit einem Mangel an Ressourcen konfrontiert. Die Verbesserung der Produktivität und des Produktionsniveaus wird immer durch den objektiven Prozess der Entwicklung der menschlichen Zivilisation begrenzt, der kontinuierlich unversöhnliche Ressourcenkonflikte fördert und sich schließlich in Richtung bewegt Wirtschaftskrise und sogar Krieg.
Wenn wir die Weltraumressourcen weiter erforschen und entwickeln können, kann diese "Erdkrankheit" bis zu einem gewissen Grad gelindert oder gelöst werden. Der Start von Satelliten ist der erste Schritt für die Menschheit, um wirklich in den Weltraum zu gelangen. Nach unzähligen Epochen wird er von neuen Menschen in der Geschichte aufgezeichnet.
Es ist nur so, dass es zu schwarzer Humor wäre, wenn die Menschheit wirklich beabsichtigt, auf einen anderen Planeten im Weltraum auszuwandern, wenn diese Tausenden von ungültigen Satelliten, die über der Erde schweben, zum größten Stolperstein für die Menschheit werden, um im Weltraum zu kämpfen.
Ob es darum geht, den Weltraum zu erkunden oder Weltraummüll zu beseitigen, wir haben nur eine Wahl: vorwärts, vorwärts, vorwärts!
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